反激鉗位電路設(shè)計(jì)方法RCD的計(jì)算

一種有效的反激鉗位電路設(shè)計(jì)方法引言單端反激式開關(guān)電源具有構(gòu)造簡(jiǎn)潔、輸入輸出電氣隔離、電壓升／降范圍寬、易于多路輸出、牢靠性高、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于小功率場(chǎng)合。然而，由于漏感影響，反激變換器功率開關(guān)管關(guān)斷時(shí)將引起電壓尖峰，必需用鉗位電路加以抑制。由于RCDRCD鉗位更有有用價(jià)值。漏感抑制變壓器的漏感是不行消退的，但可以通過(guò)合理的電路設(shè)計(jì)和繞制使之減小。設(shè)計(jì)和繞制是否合理，對(duì)漏感的影響是很明顯的。承受合理的方法，可將漏感掌握在初級(jí)2％左右。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合變壓器磁芯的選擇和初級(jí)匝數(shù)確實(shí)定，盡量使初級(jí)繞組可嚴(yán)密繞滿磁芯骨架一層或多層。繞制時(shí)繞線要盡量分布得緊湊、均勻，這樣線圈和磁路空間上更接近垂直關(guān)系，耦合效果更好。初級(jí)和次級(jí)繞線也要盡量靠得嚴(yán)密。RCD鉗位電路參數(shù)設(shè)計(jì)變壓器等效模型圖1為實(shí)際變壓器的等效電路，勵(lì)磁電感同抱負(fù)變壓器并聯(lián)，漏感同勵(lì)磁電感串聯(lián)。勵(lì)磁電感能量可通過(guò)抱負(fù)變壓器耦合到副邊，而漏感由于不耦合，能量不能傳遞到響電路工作性能，還會(huì)引起EMI問(wèn)題，嚴(yán)峻時(shí)會(huì)燒毀器件，為抑制其影響，可在變壓器初級(jí)并聯(lián)無(wú)源RCD2所示。鉗位電路工作原理引入RCD鉗位電路，目的是消耗漏感能量，但不能消耗主勵(lì)磁電感能量，否則會(huì)降低電路效率。要做到這點(diǎn)必需對(duì)RC參數(shù)進(jìn)展優(yōu)化設(shè)計(jì)，下面分析其工作原理：S1關(guān)斷時(shí)，漏感Lk釋能，D導(dǎo)通，C上電壓瞬間充上去，然后D截止，C通過(guò)R放電。就是反射電壓試驗(yàn)說(shuō)明，C越大，這兒就越平滑均是將反射電壓吸取了局部C太小很快布滿，小到肯定程度就會(huì)這樣回到零。假設(shè)C值較大，C上電壓緩慢上升，副邊反激過(guò)沖小，變壓器能量不能快速傳遞到副邊，3(a)；此句有道理，由于初級(jí)電流下降時(shí)次級(jí)電流開頭上升。C值特別大，電壓峰值小于副邊反射電壓，則鉗位電容上電壓將始終保持在副邊反射電壓四周，即鉗位電阻變?yōu)樗镭?fù)載，始終在消耗磁芯能量，見圖3(b)；試驗(yàn)說(shuō)明RC值越小就會(huì)這樣，但不肯定會(huì)到零，R太小，放電就快，C太小很快布滿，小到肯定程度就會(huì)這樣回到零。3)假設(shè)RC值太小，C上電壓很快會(huì)降到副邊反射電壓，故在St開通前，鉗位電阻只將成為反激變換器的死負(fù)載，消耗變壓器的能量，降低效率，見圖3(c)：4)假設(shè)RC值取得比較適宜，使到S1開通時(shí)，C上電壓放到接近副邊反射電壓，到下次導(dǎo)通時(shí)，C上能量恰好可以釋放完，見圖3(d)，這種狀況鉗位效果較好，但電容峰值電壓大，器件應(yīng)力高。2)3)種方式是不允許的，而第1)種方式電壓變化緩慢，能量不能被快速傳遞，第4)種方式電壓峰值大，器件應(yīng)力大。可折衷處理，在第4)種方式根底上增大電容，降低電壓峰值，同時(shí)調(diào)整R，，使到S1開通時(shí)，C上電壓放到接近副邊反射電壓，之后RC連續(xù)放電至S1下次開通，如圖3(e)所示。本人認(rèn)為此分析清楚地說(shuō)明RC放電時(shí)間常數(shù)要大于開關(guān)周期，至少要大于截止時(shí)間，也就是RC振蕩頻率小于開關(guān)頻率。參數(shù)設(shè)計(jì)S1關(guān)斷時(shí)，Lk釋能給C充電，R阻值較大，可近似認(rèn)為L(zhǎng)kC發(fā)生串聯(lián)諧振，諧振周期為TLC=2πLkC，經(jīng)過(guò)1／4諧振周期，電感電流反向，D截止，這段時(shí)間很短。由于D存在反向恢復(fù)，電路還會(huì)有一個(gè)衰減振蕩過(guò)程，而且是低損的，時(shí)間極總之，C充電時(shí)間是很短的，相對(duì)于整個(gè)開關(guān)周期，可以不考慮。本人認(rèn)為這講的極有道理，開關(guān)管截止時(shí)間里充電過(guò)后就要放電，所以在實(shí)際試驗(yàn)中假設(shè)R太小還沒到開關(guān)管導(dǎo)通C的電已放完了，故消滅了一個(gè)平所以R的取值肯定要使C的放電電壓在開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)不小于反射電壓。在進(jìn)入到導(dǎo)通時(shí)間后C要認(rèn)為是某個(gè)電壓對(duì)C反向充電，本人認(rèn)為是開關(guān)管導(dǎo)通后呈現(xiàn)的低電位。對(duì)于抱負(fù)的鉗位電路工作方式，見圖3(e)。S1關(guān)斷時(shí)，漏感釋能，電容快速充電至峰值Vcmax，之后RCRC放電過(guò)程持續(xù)整個(gè)開關(guān)周期。RC〔實(shí)際測(cè)試說(shuō)明似乎應(yīng)是最大值〕，最大負(fù)載，即最大占空比條件工作選取，否則，隨著D的增大，副邊導(dǎo)對(duì)圖3(c)VcmaxVcmax只有最小值限制，必需大于副邊反射電壓可做線性化處理來(lái)設(shè)定Vcmax，如圖4所示，由幾何關(guān)系得此公式一時(shí)難以理解為保證S1開通時(shí)，C上電壓剛好放到 需滿足將(1)式代入(2)式可得這個(gè)公式有誤，應(yīng)當(dāng)是對(duì)整個(gè)周期RC放電過(guò)程分析，有依據(jù)能量關(guān)系有式中：Ipk／Lk釋能給C的電流峰值將式(1)和式(4)代人式(5)，得同理這公式有錯(cuò)誤應(yīng)是除以LnDon.結(jié)合式(3)，得應(yīng)是電阻功率選取依據(jù)式中：fs為變換器的工作頻率。試驗(yàn)分析輸入直流電壓．30(1±2％)v，輸出12V／lA，最大占空比Dmax=0.45，承受UC3842掌握，工作于DCM方式，變壓器選用CER28A24匝，副13匝。5~8所示。7顯示在副邊反射電壓點(diǎn)沒有消滅平臺(tái)，說(shuō)明結(jié)果與理論分析吻合。結(jié)語(yǔ)依據(jù)文中介紹的方法設(shè)計(jì)的鉗位電路，可以較好地吸取漏感能量，同時(shí)不消耗主勵(lì)磁電感能量。經(jīng)折衷優(yōu)化處理，既抑制了電容電壓峰值，減輕了功率器件的開關(guān)應(yīng)力，又保證了足夠電壓脈動(dòng)量，磁芯能量可以快速、高效地傳遞，為反激變換器的設(shè)計(jì)供給了很好的依據(jù)。網(wǎng)上相關(guān)人員爭(zhēng)論：一下，你可以依據(jù)這個(gè)思路自己進(jìn)展計(jì)算。(等于輸出電壓除)，漏感沖擊電壓。僅會(huì)增大吸取電阻的負(fù)擔(dān)，還會(huì)降低開關(guān)電源的效率。1.5-2倍。流，這樣算出來(lái)的結(jié)果是很準(zhǔn)確的。電壓(等于輸出電壓除以雜比)，漏感沖擊電壓。電壓是一個(gè)微分波形，也就是電讓電壓下降到反激感應(yīng)電壓以下，否則就會(huì)損耗“本體”能量。10050伏，這樣，就可以計(jì)算出吸取電容的數(shù)值來(lái)：=〔上面的公式5〕U，那么電容電壓的最大值就是(U+100)，最小值就是(U+50)，電容中的能量有一個(gè)計(jì)算公式，Ec=0.5*C*U*U，所以，能量差就是：Ech-Ecl=0.5*C*((U+100)*(U+100)-(U+50)*(U+50))，U是的，能量差也是的，電容還算不出來(lái)嗎？最終計(jì)算吸取電阻。電容放電公式：u=Uo*exp(-t/τ)，t/τ=-ln((U+50)/(U+100))經(jīng)或-t/τ=-ln((U+50)/(U+100))，掉了個(gè)負(fù)號(hào)原文作者在發(fā)貼時(shí)可能筆誤，t=截止期時(shí)間(按正常工作時(shí)的截止時(shí)間計(jì)算)，可吸取時(shí)間常數(shù)，那么吸取電阻不也就出來(lái)嗎？本人認(rèn)為這個(gè)講.按上述理論進(jìn)展計(jì)算：級(jí)電感L=632uH，漏感Llou=29uH。先算Ip: 則Pin=0.5*Ls*Ip*Ip*fIp=(Pin/0.5*Ls*f)(0.5)=(P0/η*0.5*Ls*f)(0.5)=(150/0.85*0.5*623*10(-6)*70*10(3))=2.7A流Wlou=0.5*Ls*Ip*Ip*f=0.5*29*10(-6)*2.7*2.7*70*10(3)=7.3W15W的電阻。這是無(wú)法辦到的。Ip太大造成的。假設(shè)是幾W的電源，那么功耗就可以承受了。對(duì)以上結(jié)果，請(qǐng)問(wèn)計(jì)算有問(wèn)題沒有？有什么方法？3．狀態(tài)的變壓器，由于其磁通變化量太大，變壓器的發(fā)熱量也是個(gè)不容無(wú)視的問(wèn)感量，初級(jí)電流自然就降下來(lái)了。你可以這樣計(jì)算：讓磁通的變化量〔p-p〕/磁通平均值=0.3左右。另外，假設(shè)電源的安全系數(shù)要求不是太高〔醫(yī)療儀器要求高，可以適當(dāng)減小初的小，大功率的電源，漏感就是個(gè)很麻煩的問(wèn)題你好，格外感謝。初級(jí)電感和漏感的數(shù)值在上面第十貼中寫出來(lái)了，我是剛測(cè)的數(shù)據(jù)。測(cè)時(shí)覺察，初次級(jí)間不加銅皮屏蔽漏感小。這應(yīng)是正常的吧。也可能是漏感加大的原因，加了屏蔽后尖峰反而大了。初次級(jí)間不加銅皮屏蔽漏感小，是正常的。所謂漏感是通過(guò)本線圈的磁力線大，故漏感增大，分布電容削減。想削減尖峰，最好的方法是削減變壓器漏感，其次是在MOS管漏極加磁珠，這RCD這種有損吸取的方式。是的,銅箔不是磁性材料,它只對(duì)電場(chǎng)起作用,對(duì)磁場(chǎng)而言,它和絕緣材料差不多.:rcdrcrc震蕩頻率要小系統(tǒng)的震蕩.本人認(rèn)真分析了一下,這樣講有肯定的道理,但<開關(guān)電源設(shè)計(jì)指南>P126里講RC3倍就夠了,這個(gè)我認(rèn)為有點(diǎn)錯(cuò),由于有人講振蕩頻率是指第一個(gè)脈沖以后的，從圖上看根本差不多，第一個(gè)脈沖是漏感往C里面充電的過(guò)程，然后依據(jù)回復(fù)時(shí)間D有一個(gè)關(guān)斷般認(rèn)為一兩個(gè)脈沖之后的才算振蕩〔前幾個(gè)脈沖由于單向?qū)щ娨膊幌笳≧C根本無(wú)關(guān)了,,后面的脈沖電壓都達(dá)不到吸取的門檻電平,所以是在自己震蕩,R,C無(wú)關(guān)了.只有,后面的脈沖電壓都達(dá)不到吸取的門檻電平,所以是在自己震蕩〔本人認(rèn)為是漏感和分布電容〕,R,C無(wú)關(guān)了.時(shí)間常數(shù)太小了,C的電放完了,那反激電壓豈不是又要向C充電而形成振蕩?本人認(rèn)為至少要大于開關(guān)管截止時(shí)間.這是電源網(wǎng)上另一個(gè)人講的：RCD是給變壓器漏感供給瀉放回路的。反激RCD